Неметаллические рабочие поверхности крсталлизатора

Поланд в 1935 г. использовал подвешиваемый к печи проходной кристаллизатор из графита с зеркально ровной рабочей поверхностью.

Поланд и Линднер в 1935 г. указывали, что графит должен быть высокой плотности.

Величина зерна не должна превышать 40 u, пористость 20% при величине пор максимум 40 р.

В качестве материала для кристаллизации может быть применен также карбид бора (B4C).

Невзирая на то, что во многих случаях применение кристаллизатора из графита весьма желательно, этому препятствует его пористость, когда имеет место движение стенок кристаллизатора относительно заготовки.

Фирма Aluminium Company of America наносила долговечную практически беспористую и прочно держащуюся рабочую поверхность на кристаллизатор из пористого графита по технологии, предусматривающей применение контролируемых количеств коллоидного раствора графита в летучей жидкости с последующей сушкой и обжигом при относительно высокой температуре. Для обработки по этой технологии особенно подходят кристаллизаторы с величиной пор от 4 до 40 р. Применяются также кристаллизаторы из металлокерамических или металлографитовых агломерированных материалов. Содержание графита во взвешенном растворе не должно превышать 15% по отношению к жидкости.

В качестве растворителей применяются преимущественно смеси из различных углеводов, из которых 10% перегоняется при температурах ниже 175° и менее чем 95% — при температурах ниже 240°, например петролеумнафт и лакбензин. При необходимости можно воспользоваться и водой. Обработку графитовыми суспензиями целесообразно повторить. Нанесение суспензии лучше всего производить разбрызгиванием или погружением.

При погружении кристаллизатор должен находиться в жидкости около 30 мин. Сушка проводится при температуре помещения или с нагревом (но не выше 150°) в течение 5—6 час. Обжиг продолжительностью не менее 15 мин. ведут при температурах от 260 до 425°.

Эта технология изготовления кристаллизатора пригодна для литья алюминия и алюминиевых сплавов, а также магния, меди и их сплавов. Обработанные таким образом кристаллизаторы из плотного графита после выпуска установкой непрерывного литья 280 заготовок длиной не менее 2,5 м находились еще в работоспособном состоянии.

Филипс в 1935 г. предложил изготовлять кристаллизаторы из графита или карбида кремния с внутренней поверхностью из полированного плавленого кварца.

Фирма Olin Mathieson Chemical Corporation предложила стенки кристаллизатора изготовлять аглопрессованием из борида циркония. Кристаллизатор можно выполнять целиком из борида циркония или из металла, керамического материала или графита с добавкой борида циркония.

В то время как рабочие поверхности из карбида титана с кобальтом в качестве связующего материала под действием раоплавленной меди подвергались износу на глубину 3,5 мм, а карбид кремния, карбид тантала и борид титана оказались совсем непригодными, борид циркония выдержал практически без износа действие сильно насыщенных кислородом меди, латуни и фосфористой бронзы. Он также хорошо противостоит резким изменениям температуры и не нуждаешься, в отличие от графита, в защитной атмосфере аргона или другого инертного газа.

С целью защиты стенок кристаллизатора Бренан предложил покрытие толщиной в несколько миллиметров из смеси огнеупорных волокон (например, волокон асбеста), парижского гипса и воды, наносимое распыливанием.

Подходящими материалами для кристаллизатора в этом случае являются пористые вещества, например из углерода или агломерированного карбида вольфрама, которые, благодаря впитыванию облегчают процесс нанесения покрытия и сушки. Такое покрытие может выполняться и в форме отдельных полос и применяться в качестве защитных прокладок, движущихся вместе с заготовкой относительно неподвижных стенок кристаллизатора. При бесслитковой прокатке или в установках непрерывного литья с помощью гусеничного кристаллизатора предусматривается покрытие формующих поверхностей перед входов их в зону заливки в процессе непрерывного рабочего движения. Поверх защитного покрытия можно наносить смазочное покрытие.